專利名稱：陣列式高頻換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于水處理的一種高頻換能器裝置。
眾所周知，食品、醫(yī)藥、飲品的生產(chǎn)和熱水鍋爐、熱交換器、電子產(chǎn)品加工等生活和工業(yè)領(lǐng)域用水都需要經(jīng)過(guò)預(yù)先處理后才能利用。這是因?yàn)樗写嬗屑?xì)菌和各種微生物、水會(huì)加速管道的金屬腐蝕、水中含有的各種離子經(jīng)過(guò)加熱會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。為了解決上述問(wèn)題，就要對(duì)用水進(jìn)行預(yù)處理，其方法有生物、化學(xué)、物理等多種學(xué)科的手段，它們可以分別或結(jié)合起來(lái)用于水處理，其中采用將高頻電場(chǎng)力引入水中用以殺滅細(xì)菌、保護(hù)金屬管壁、防銹、除銹、防垢除垢的技術(shù)就是正在發(fā)展的一種新的水處理技術(shù)。如何將特定頻譜的高頻電場(chǎng)力在水的處理中得到有效的應(yīng)用是該項(xiàng)新技術(shù)成敗的關(guān)鍵。正如高頻電波在空間的傳播需要高頻發(fā)射天線一樣，高頻電波作用于水中就需要高頻換能器來(lái)完成。管網(wǎng)或容器中的水就是高頻功率信號(hào)源的吸收負(fù)載?，F(xiàn)有的作用于水中的高頻換能器是采用單一結(jié)構(gòu)的高頻振子。由于對(duì)水處理的側(cè)重面不同，也由于水路管網(wǎng)的長(zhǎng)短、水容器的形狀大小、水的流速、水的壓力、水中所含雜質(zhì)的成分的差異，所需要的高頻電波的工作波長(zhǎng)、調(diào)制帶寬、功率電平不盡相同，負(fù)載特性阻抗的匹配是一個(gè)很重要的問(wèn)題。在很多場(chǎng)合下單一振子結(jié)構(gòu)的高頻換能器是很難勝任的。水處理技術(shù)在進(jìn)一步發(fā)展中需要改變高頻電場(chǎng)力的作用方向、或是需要有多個(gè)功率信號(hào)源同時(shí)饋送于水中時(shí)，運(yùn)用現(xiàn)有的單一振子的高頻換能器是不能夠完成的。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種陣列式高頻換能器。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)包括金屬腔體、進(jìn)水口、金屬密封盤、兩個(gè)或兩個(gè)以上的高頻換能器發(fā)射振子、高頻輸入插座和出水口。
所述的高頻換能器的振子中間為一個(gè)金屬內(nèi)導(dǎo)體單元，其形狀可以是平板型、圓筒型、電感型或是直接刻蝕在絕緣介質(zhì)上的微帶電路，振子的外層是絕緣介質(zhì)，振子安裝在金屬密封盤上，并且排列在通水的金屬腔體中。
所述的陣列式高頻換能器的兩個(gè)或兩個(gè)以上振子可以進(jìn)行多種組合運(yùn)用，其高頻頻率輸入的適用范圍100KHZ-3000MHZ，高頻電壓P-P輸入范圍為0-10KV。
所述的陣列式高頻換能器的振子可是雙高頻功率信號(hào)源的饋入，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高頻功率信號(hào)的作用合成，以實(shí)現(xiàn)特定的組合波譜。
所述的陣列式高頻換能器的振子可以由無(wú)源振子和有源振子組成，無(wú)源振子可以在進(jìn)水口或出水口一端，成為有源振子的高頻定向反射器。
所述的陣列式高頻換能器的振子在高頻信號(hào)頻率不很高，要求高頻換能器的等效輸入阻抗為容性，而一個(gè)振子的等效電容又不能滿足時(shí)，可將二個(gè)或多個(gè)振子并聯(lián)。
本實(shí)用新型提出的陣列式高頻換能器中的每一個(gè)在水中的高頻發(fā)射器就是一個(gè)振子，每一個(gè)振子由金屬內(nèi)導(dǎo)體單元及外層的絕緣介質(zhì)構(gòu)成。振子的功率承受能力、頻率——阻抗特性、振子在換能器中的相對(duì)位置、在一個(gè)換能器中高頻振子的數(shù)目都可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)分別確定，其中頻率——阻抗特性由振子導(dǎo)體的物理尺寸、幾何形狀、振子外層絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)等參數(shù)決定。
本實(shí)用新型的效果如下1.在高頻換能器中實(shí)現(xiàn)了諸因素合成的水處理設(shè)計(jì)方案；2.解決了由于對(duì)水處理的側(cè)重面不同，如殺菌、防銹、除銹、防垢、除垢，對(duì)水路管網(wǎng)的長(zhǎng)短、水容器形狀大小、水的流速、水的壓力、水中所含雜質(zhì)的成分的差異，所需要的高頻電波的工作波長(zhǎng)、調(diào)制帶寬、功率電平不盡相同，而產(chǎn)生的負(fù)載特性阻抗的匹配問(wèn)題。
圖面說(shuō)明附圖
是本實(shí)用新型的一個(gè)雙振子的陣列式高頻換能器的實(shí)施例圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是一個(gè)雙振子的陣列式高頻換能器(見(jiàn)附圖)，圖中的Al、An是二個(gè)獨(dú)立的振子。陣列式高頻換能器還包括1.進(jìn)水口 2.換能器金屬缸體 3.上蓋 4.用于水密封的金屬盤(它和金屬缸體共同成為陣列式高頻換能器的腔體，腔體可以直接接地，以防止高頻電磁波的外泄) 5.高頻輸入插座 6.振子的金屬內(nèi)導(dǎo)體單元 7.振子的絕緣介質(zhì)外層 8.出水口。(進(jìn)、出水口可以自行定義)以本實(shí)施例為例的陣列式高頻換能器，可以實(shí)現(xiàn)以下的幾種高頻換能器工作方案(注根據(jù)實(shí)際需要，Al、An的物理性狀可以不相同)一、雙高頻功率信號(hào)源的饋入在水中可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高頻功率信號(hào)的合成。而兩個(gè)獨(dú)立的頻譜不同的高頻信號(hào)分別從高頻插座的輸入，就可以共同作用於水中，以其實(shí)現(xiàn)特定的組合皮譜進(jìn)行水處理。
二、高頻電波的定向增強(qiáng)如果令A(yù)l為無(wú)源振子(即振子的輸入端開(kāi)路、短路或僅僅接有L、R、C的無(wú)源網(wǎng)絡(luò))，從An的輸入端口輸入高頻功率信號(hào)，Al就會(huì)成為An的高頻定向反射器，高頻電場(chǎng)在出水口方向得到定向增強(qiáng)。反之，高頻電波就可以在進(jìn)水口方向的作用上得到增強(qiáng)。
三、高頻振子的并聯(lián)當(dāng)高頻的頻率不是很高，要求高頻換能器的等效輸入阻抗為容性，而一個(gè)振子等效電容又不能滿足時(shí)，最簡(jiǎn)單的辦法就是將二個(gè)(或多個(gè))振子并聯(lián)起來(lái)，就可以完成。
除了上述的三種實(shí)施例之外，陣列式高頻換能器能提供多種可供先擇的方案，高頻振子陣列的組合變換將大大拓展高頻電磁場(chǎng)的水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種陣列式高頻換能器，其特征在于它包括金屬腔體、進(jìn)水口、金屬密封盤、兩個(gè)或兩個(gè)以上的高頻換能器發(fā)射振子、高頻輸入插座和出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的陣列式高頻換能器，其特征在于振子中間為一個(gè)金屬內(nèi)導(dǎo)體單元，其形狀可以是平板型、圓筒型、電感型或是直接刻蝕在絕緣介質(zhì)上的微帶電路，振子的外層是絕緣介質(zhì)，振子安裝在金屬密封盤上，并且排列在通水的金屬腔體中。
3.如權(quán)利要求1所述陣列式高頻換能器，其特征在于所述的兩個(gè)或兩個(gè)以上振子可以進(jìn)行多種組合運(yùn)用，其高頻頻率輸入的適用范圍100KHZ-3000MHZ，高頻電壓P-P輸入范圍為0-10KV。
4.如權(quán)利要求1所述的陣列式高頻換能器，其特征在于振子可是雙高頻功率信號(hào)源的饋入，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高頻功率信號(hào)的作用合成，以實(shí)現(xiàn)特定的組合波譜。
5.如權(quán)利要求1所述的陣列式高頻換能器，其特征在于振子可以由無(wú)源振子和有源振子組成，無(wú)源振子可以在進(jìn)水口或出水口一端，成為有源振子的高頻定向反射器。
6.如權(quán)利要求1所述的陣列式高頻換能器，其特征在于可將兩個(gè)或多個(gè)振子并聯(lián)使用。
專利摘要一種采用高頻電場(chǎng)殺滅水中的細(xì)菌，在用水管網(wǎng)中饋入高功率射頻電波用于金屬管壁的防銹除銹、防垢除垢的陣列式高頻換能器。本實(shí)用新型是安裝在水的管網(wǎng)中用于水處理的高頻換能器裝置。多個(gè)發(fā)射振子在換能器腔體中排成陣列，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的高頻功率信號(hào)源在水中的作用合成、可以實(shí)現(xiàn)單一的高頻信號(hào)源在水中的定向發(fā)射、換能器振子的多種組合可以滿足頻率——阻抗特性的各種特定要求。是應(yīng)用高頻電場(chǎng)力進(jìn)行水處理的關(guān)鍵技術(shù)。
文檔編號(hào)C02F1/36GK2266001SQ9620529
公開(kāi)日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1996年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月8日
發(fā)明者陳善明 申請(qǐng)人:陳善明